地基基礎選型研究

趙大淼，陸 鵬，韋冬梅

（廣西建工集團第五建筑工程有限公司，廣西 南寧 530000）

0 引言

地基基礎設計在結構設計中非常重要，其是連接上部結構與地基的紐帶，安全性能至關重要。不僅如此，地基基礎造價往往在結構總造價中占據(jù)很大比重，一般在10%～20%，對于地形復雜等原因，造價還會提高。因此，基礎設計過程中應該綜合考慮建筑物所處的地形及地質情況、地下水位情況等自然環(huán)境條件，對不同的地質情況，綜合分析選擇最合理、安全性及經(jīng)濟效益最優(yōu)的地基基礎方案。本文結合廣西某多層熱帶科研試驗中心工程實例，對該區(qū)域地質條件下的地基基礎選型進行分析，以為相同地區(qū)類似工程的基礎選型提供參考。

1 多層建筑常用地基基礎形式

1）獨立基礎又稱單獨基礎。這種基礎常用于鋼筋混凝土柱距大、荷載均衡、地質條件較穩(wěn)固及對差異沉降有一定適應能力的上部結構的柱下。

2）樁基礎簡稱為樁基，是一種比較常見的深基礎形式，是由樁和連接樁頂?shù)臉冻信_（簡稱承臺）組成的深基礎，或由柱與樁基連接的單樁基礎，在高層建筑中應用廣泛。

3）筏板基礎是底板連成整片形式的基礎，亦稱片筏基礎。其既可用于墻下，又可用于柱下，可分為梁板式和平板式兩類。

2 工程概況

憑祥市某熱帶林業(yè)實驗中心科研綜合樓工程地上7層，地下1層，框架結構，建筑占地面積為863.7m2，位于廣西憑祥市中國林科院熱林中心院區(qū)內(nèi)。根據(jù)GB 50021—2001（2009版）《巖土工程勘察規(guī)范》有關規(guī)定，本工程安全性等級為三級，巖土工程勘察等級為乙級，地基等級為丙級，場地等級為三級。

3 地質概況

3.1 場地地形、地貌及地質構造

勘察場地為新建工程，填平后場地現(xiàn)狀較平坦，高差小于1.50m，高程在244.300～245.500m，場地原始地貌為巖溶谷地，地勢平坦，擬建場地范圍內(nèi)原有3～5層建筑未拆除，西面為灰?guī)r山體。根據(jù)區(qū)域地質調查，擬建場地及其鄰近的非活動斷裂通過構造穩(wěn)定塊體。根據(jù)本次鉆探揭示，場地地層結構自上而下為：①素填料層，②紅黏土層，③石灰石層。

3.2 地勘單位建議方案

根據(jù)擬建建筑特點和場地土分布情況，也可考慮樁（墩）基礎。建議樁端持力層的基巖和土層應為③石灰?guī)r層。目前廣西地區(qū)常用的樁型有人工挖孔樁、鉆（沖）孔樁、錘擊（靜壓）預制樁等。根據(jù)鄰近建筑或施工基礎施工經(jīng)驗，適用于該場地的主要類型的樁為鉆孔灌注樁和靜壓預應力管樁。樁的可行性分析與比較如下。

1）鉆（沖）孔灌注樁屬于排土樁，且具有較強的穿透力，樁端較容易達到設計標高的持力層。同時，這種樁大多屬于大直徑樁，單樁承載力較高，能滿足上部結構對地基強度和變形的要求。但該場地局部存在孤石，鉆孔困難，且該樁型施工時有大量泥漿排出，對環(huán)境有污染，需對其進行有效處理。

2）人工挖孔灌注樁對巖土層擾動及環(huán)境污染小，施工簡便。由于工作人員施工水平存在差異，易出現(xiàn)安全隱患，如采用需進行專家論證。

3）錘擊（靜壓）預制樁可實現(xiàn)施工過程中無噪聲和振動，且施工進度快，施工環(huán)境整潔。但根據(jù)目前地區(qū)性經(jīng)驗，管樁易放置在巖尖、斜巖上而不能驗證，工程質量難以保證，且灰?guī)r巖面凹凸起伏較大，較難配樁，須慎用。

4 基礎選型方案分析及優(yōu)化

基礎平面布置如圖1所示。一般情況下，根據(jù)地質勘察報告建議，直接采用地勘單位推薦的基礎形式方案，該工程結合地形、地質、水文、氣候等自然環(huán)境條件，對地質勘探報告中的技術參數(shù)進行分析，如果采用鉆（沖）孔灌注樁，施工周期變長，造價也會大大增加，無法實現(xiàn)經(jīng)濟合理化的統(tǒng)籌。通過對地勘資料及建模分析，提出基礎優(yōu)化方案。

圖1 基礎平面布置

該工程有1層地下室，層高3.9m，根據(jù)建筑圖紙，地下室底板標高為241.300m，結合地質勘察報告土層分布情況，一部分基礎已達到設計要求的持力層（③石灰?guī)r層）范圍內(nèi)，所以初步方案基礎形式采用淺基礎形式（獨立基礎）。根據(jù)現(xiàn)場實際開挖情況～軸范圍內(nèi)黏土層較厚，若要達到設計要求的持力層還要往下繼續(xù)開挖6～9m，這樣會大大延長施工周期，根據(jù)實際施工周期要求，該方案不是很合理。

根據(jù)勘察結果，從施工質量、工期、經(jīng)濟、環(huán)境保護等方面考慮，并根據(jù)周邊建筑常用的建筑地基基礎形式，設計師建議采用獨立基礎和樁基的混合基礎形式。

5 結語

通過對憑祥市某熱帶科研試驗中心工程實例的分析，結合地形、地質、水文、氣候等自然環(huán)境條件，對地質勘探報告書中的技術參數(shù)和建議進行有效分析，提出更合理、經(jīng)濟的基礎類型選擇，該工程選用混合基礎形式～軸為獨立基礎，～軸為人工挖孔樁基礎，保證了工程質量，且有效降低工程造價和縮短工期。